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板壳结构在爆炸载荷作用下的破坏分析

张铁军  
【摘要】:在接触爆炸载荷作用下,随着爆炸载荷的施加,板的破坏过程可以分为三个阶段。首先是板的凹陷阶段,在这一阶段,板在接触爆炸载荷的作用下出现大的塑性变形而未断裂。其次是凹陷圆盘化阶段,在这一阶段,环向断裂出现,第一阶段的凹陷处形成与板脱离的圆盘状分离体,板上出现初始破口。最后是裂纹扩展阶段,在这一阶段,随着载荷的施加,初始破口边缘的环向应变达到最大,板开始出现径向裂纹,最终形成花瓣型的破口。 本文的主要工作是对板在不同装药量接触爆炸载荷作用下的最大变形和破口尺寸进行分析,具体包括如下内容: 1.分析板在局部冲击载荷作用下的瞬态响应,利用已经成熟的板在冲击载荷作用下的挠度理论解,推导出局部冲击载荷作用下板发生破坏所需的临界冲量,进而给出板发生冲塞所需的能量。 2.板在接触爆炸载荷的作用下会产生花瓣形裂纹,将薄板在接触爆炸载荷作用下的变形分为花瓣开裂之前和花瓣开裂之后两个阶段进行分析。利用变分原理得到了花瓣开裂瓣数和花瓣翻转的曲率半径。利用近似的能量原理,得到了装药量与破口之间的关系,计算结果与试验结果吻合较好。


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